Im Märzen der Bauer das IoT anspannt

Jeder kennt den Sinnspruch mit dem dümmsten Bauern und den dicksten Kartoffeln. Das Internet der Dinge beweist, dass in Zukunft nur noch der smarte Bauer die dicksten Kartoffeln haben wird, denn digitale Technologien schlagen Glück und Zufall um Längen.

Die Rede ist von Smart Farming, also dem Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien zur nachhaltigen Produktion von Lebensmitteln. Die Verfahren sind IoT-basiert und nutzen ein System zur Überwachung des Ackerlandes mit Sensoren, beispielsweise für Licht, Regenmenge, Temperatur und Bodenfeuchte. Zugleich werden automatische Bewässerungssysteme eingesetzt. Die Landwirte können damit die Bedingungen auf dem Feld von jedem Ort aus überwachen und steuern. Durch den Einsatz von IoT-Technologien ist Smart Farming im Vergleich zum konventionellen Ansatz hocheffizient.

Der IoT-basierte smarte Landbau zielt nicht nur auf herkömmliche, landwirtschaftliche Großbetriebe ab. Er kann auch ein Hebel sein, um andere Aspekte der Landwirtschaft zu fördern, etwa den ökologischen Landbau oder bäuerliche Familienbetriebe, die entweder für die Massenproduktion zu kleine oder unzusammenhängende Flächen besitzen oder sich auf den Erhalt bestimmter seltener oder hochwertiger Pflanzensorten oder Tierarten spezialisiert haben.

Smart Farming für die industrielle Landwirtschaft

Im Rahmen des Smart Farming gibt es eine Reihe von wichtigen Trends wie Precision Farming, Drohnen, IoT-Devices für die Tierüberwachung und intelligente Gewächshäuser. Bei einigen dieser Anwendungen von Smart Farming haben deutsche Hersteller wie Class oder Deutz-Fahr die IoT-Technologie weitgehend übernommen und bieten zahlreiche entsprechend Produkte an.

• Precision Farming setzt IT-Systeme sowie Sensoren, Steuerungselektronik, Robotik, autonome Fahrzeuge und Mobilfunk-Technologien gemeinsam ein. Dabei werden zahlreiche Daten aus Bodenmessungen, Wetterstationen, Satellitenbilder und Daten aus den landwirtschaftlichen Fahrzeugen genutzt, um die kostenintensiven Betriebsmittel (Dünger, Samen sowie Pflanzenschutzmittel) optimiert auszubringen. Auch dies geschieht zunehmend automatisch. Smart Farming nutzt teil- oder sogar vollautonome Fahrzeuge, die Felder abfahren und je nach Bodenzustand genau definierte Mengen von Samen oder Dünger ausbringen.

• Drohnen sind in der Landwirtschaft bereits Alltag und sie werden eingesetzt, um die Pflanzengesundheit sowie die Bewässerung zu beurteilen und das Wachstum der Pflanzen zu überwachen. Mit integrierter Sensorik erzeugen die Drohnen präzise Karten der abgeflogenen Felder, die Problemzonen kennzeichnen oder den möglichen Ertrag darstellen. Möglich sind auch Echtzeit-Anwendungen, bei denen beispielsweise unterschiedliche Trockenheitszonen ermittelt werden und sofort eine entsprechende Bewässerung gestartet wird.

• IoT-Geräte werden auch für die Überwachung von Nutztieren eingesetzt. Die mit den smarten Devices ermittelten Daten helfen den Landwirten dabei, kranke Tiere zu identifizieren. Sie werden dann von der Herde getrennt, was die Ausbreitung der Krankheit verhindert. Darüber hinaus ist bereits die reine Ortung der Tiere sinnvoll, da vor allem in Großbetrieben auf diese Weise unnötige Fahrten vermieden werden.

• Intelligente Gewächshäuser kontrollieren die Umweltbedingungen im Gewächshaus über IoT-Geräte und erlauben zudem über Aktoren direkte Eingriffe in Echtzeit, etwa Verändern der Belüftung oder Bewässerung der Pflanzen. Sie werden in erster Linie in der Landwirtschaft eingesetzt, es gibt aber auch recht anspruchsvolle Maker-Projekte für den privaten Gartenliebhaber.

Smart-Farming-Startups für mehr Nachhaltigkeit

Weitere Trends im Smart Farming laufen häufig unter dem Begriff AgTech (Agriculture Technology). Das ist eine Anspielung darauf, dass zahlreiche der neuen landwirtschaftlichen Verfahren von Startups entwickelt worden sind. Sie unterscheiden sich in gewisser Weise sehr stark von den Technologien, die in der digitalisierten, industriellen Landwirtschaft propagiert werden. So legen Startups recht häufig besonderen Wert auf nachhaltiges Wirtschaften in jeder Hinsicht, etwa indem sie Ersatzprodukte für den Fleischkonsum anbieten.

• Megatrend Nummer Eins bei AgTech ist Vertical Farming, womit der Anbau von Pflanzen in und auf Gebäuden gemeint ist. Im Wesentlichen geht es darum, durch den Einsatz von Hydrokulturen und der Stapelung der entsprechenden Pflanzbehälter den zur Verfügung stehenden Raum in einem Gebäude optimal auszunutzen. Zahlreiche Startups in diesem Bereich nutzen zudem Kunstlicht und die automatisierte Zufuhr von Nährstoffen, um den Anbau zu optimieren. Einige Startups wie Infarm produzieren spezielle Klimaschränke, die als modulare Farmen den Anbau auch auf kleinstem Raum erlauben und dabei auf maximale Automatisierung setzen.

• Das Startup Agrilution bietet einen Miniatur-Klimaschrank in der Größe eines typischen Haushaltsgerätes und richtet sich damit weniger an Landwirte, sondern vielmehr an Privatleute und bieten ihnen intelligente Lösung für Smart Gardening. Der gärtnerische Erfolg ist recht einfach möglich, da es zusätzlich zum Indoor-Gewächshaus auch die passenden Saatmatten gibt und der Klimaschrank automatisch für die optimalen Umweltbedingungen sorgt.

• Neben dem enormen Landverbrauch hat die herkömmliche Lebensmittelproduktion noch ein zweites Problemfeld: Die Herstellung von Fleisch. Die Nachteile reichen von den nicht mehr zu bewältigenden Mengen an Gülle über den irrsinnigen CO2-Fussabdruck (Tierhaltung: 9%, Verkehr: 25%) bis hin zu den Grausamkeiten der Massentierhaltung und -schlachtung. Aus diesem Grunde hat sich eine Reihe von Startups gegründet, die entweder Fleisch aus adulten Stammzellen oder fleischähnliche, proteinhaltige Lebensmittel aus  pflanzlichen Grundstoffen herstellen.

AgTech mach die Landwirtschaft dezentral

In diesen Bereichen gibt es eine Vielzahl an weiteren Entwicklungen und erfolgreichen Startups. Wer sich für das Thema interessiert, sollte auf jeden Fall die Studie „Farming – The Rise of AgTech“ von Creative Construction lesen. Sie bietet einen interessanten Überblick über alle Aspekte von AgTech und weist auf einen wichtigen Aspekt hin: Auch Landwirtschaft lässt sich mit digitaler Technologie dezentral organisieren.

„So bekommt der Begriff der “Regionalität” eine völlig neue Bedeutung, wenn das Gemüse exakt Null Kilometer Transportweg hinter sich hat, bevor es auf unseren Tellern landet“, meinen die Autoren der Studie und ergänzen: „Selbstversorger-Einheiten können neue Fixpunkte in der Stadtplanung werden, so dass es praktisch nur noch Lieferwege von wenigen hundert Metern zum Endkonsumenten gibt. Es wäre denkbar, dass Farming-Module in Bestandsgebäude integriert werden, für die es in Zukunft keine Verwendung mehr geben wird“.

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